故宫再现数字《清明上河图》

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由于采用沉浸式音画展现方式,观众可随心所欲地浏览800年前的古代历史。

北宋画家张择端的《清明上河图》是我国古代艺术瑰宝,历来被人们所重视,不同时期的艺术家都曾尝试借助不同的表现手法诠释该图。前不久,在上海世博会中,12台投影机显示出该画卷的全貌,可谓纤毫毕现; 同期,又有香港的艺术家自编自导,用歌舞剧形式还原距离我们800年前的历史。

作为馆藏《清明上河图》的故宫博物院更是利用最新的IT手段“原汁原味”地再现该图。从去年开始,故宫博物院历经一年时间,与微软亚洲研究院、北京大学成功开发了“走进清明上河图”沉浸式数字音画展示项目。

何为沉浸式?就是当观众在超大屏幕触摸欣赏画卷时,符合场景的各类音响随之变化,市井喧嚣以及多达700多段对话,会让徐徐展开的画卷生动起来,观众犹如沉浸在古代历史中。这些鲜活的音乐和对话,再次向世人展示了《清明上河图》的魅力。

原汁原味再现

《清明上河图》是艺术珍品,出于保护的原因,一般的参观者很难一窥真迹,更谈不上详细观看局部大图了。故宫博物院在制作这个沉浸式数字音画展示项目时,唯一的想法就是尽可能地还原历史,保护画卷。“对于历史文化,我们要尽量再现,不能破坏,不可随意添加现代人的想法,让观众自己在欣赏经过漫长时间淘洗而保留下来的文化珍品时,慢慢品味传统文化的真谛。但文物在展示时,是需要我们引导观众加深理解的。”故宫博物院资料信息中心主任胡锤介绍说,他们抱着尊重原作、精确还原的态度,最大程度地再现了画卷的原貌,包括画卷上的折痕、图章以及残缺等。

该项目采用超高清晰的数字影像还原原作的所有细节。根据画卷情节,故宫在画面上安排了51个场景,在著名文物专家研究成果的指导下模拟设计了700多段人物对话。结合场景声效和优美的音乐,以影院立体声音响的音质,通过最自然的人机交互方式,观众可根据自己的兴趣在多点触控的荧屏上进行操作,观赏画面的任意细节,并且随着画面位置的变换,所有声音平滑过渡。

胡锤介绍说: “这个项目是我们对文物表达理念的一次创新性尝试。过去传统的博物馆只是把藏品放在那里让观众观看。但是普通观众怎么能得到深度的解读信息,还像过去靠讲解员和文字说明牌吗?在今天的数字时代下,应该运用新的手段帮助观众读懂文物。为此,我们为画卷配上了音乐、现场音响和700多段对话。这些对话都是在多位资深学术专家研究的基础上,由文博业务人员和IT技术人员共同深入探讨,确保在高保真地浏览画面时实现的。”

从今年6月开始,寸土寸金的故宫博物院特地在西南崇楼数字体验馆建造了一间展室,展示《走进清明上河图》项目。通过触摸超大的多点触摸屏,观众可在大投影的显示效果中仔细观赏画卷。同时,故宫还在位于武英殿的书画馆里也摆放了一套耳机版的“走进清明上河图”的展示设备,供观众观赏。

突破空间定位

观众在欣赏《清明上河图》时,感觉画面栩栩如生,音乐随着场景时远时近,高清晰画面载入平滑流畅。为了实现这种效果,开发用了将近一年时间。故宫博物院与微软亚洲研究院、北京大学三方共同研究该项目,在甚于微软ICE、Silverlight等技术及平台的基础上,取得了一些创新性的突破。

西洋绘画普遍采用焦点透视的技法,一幅画只有一个焦点,就如照片那样,通过画面内容的近大远小营造空间感。中国传统国画则大多采用散点透视的技法,也就是说,整个画面没有固定的焦点,所有画面内容都是平摊在画面上的,看哪里都是中心。

“中国传统绘画没有焦点,怎样对声音进行准确的声音定位,这是项目的最大难点。”微软亚洲研究院主管研究员徐迎庆说,之前,对于散点透视的计算模型,业内也有一些优秀的做法,但都不适合该项目的展现。该项目必须建立新的散点透视数学模型,实现全局连贯的三维空间的快速计算。

项目组研发人员通过建立计算公式,根据画面场景,给定声源; 同时,将画面分为不同的表现层,让声音随着画面而变化。

徐迎庆说,《清明上河图》的数据量是3.15G,如果按照常规载入方式,不便于实时调用画面。为此,他们采用了横向分块和纵向分层的方法,将画面分为1800个图像块。这些图像块随着操作而实时载入,同时调入700M相关的3D音频。

由于该图的显示效果采用交互接口设计,整个画卷分为画卷层、场景层、故事层和以具体事务为单位的对象层,按照浏览的分辨率最低,局部放大的分辨率最高的原则,确保了观众具有良好的触摸和观看体验。

徐迎庆总结说: “这个项目最大的优点是,合理空间和时序上的声源组织保证了实时显示和实时混音。接下来,需要提高标注系统自动化的程度,让项目更完美。”